DE2540659A1 - Flugkoerper, kreisrund, im schnitt ellipsenfoermig - Google Patents

Description

• F 1 u g k ö r p e r , kreisrund, im Schnitt ellipsenförmig Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Bau eines neuartigen Flugkörpers, der, kreisrund und im Schnitt ellipsenförmig, im freien Flug flugtüchtig und maximal manaverierbar für verschiedene Zwecke, insbesondere Xerbezwecke, eingesetzt werden kann.
• Das Problem, einen kreisrunden Flugkörper, also eine Art "Fliegende Untertasse" stabil in der Horizontalen zu halten, blieb bisher nur unzureichend gelöst: so von dem Amataur-Flugzeugbauer Kurt Giessel, Sülz, der das Problem mit einem Ring, der sich um den Motor und Propeller dreht, zu lösen hoffte - oder von dem US-Professor für Aerodynamik, Paul S. Moller, Los Angeles: Mollers ovaler Prototyp startete und landete senkrecht, schwebe auf der Stelle und konnte sich dabei um f60 Grad drehen. Weniger als 300 kg wog sein Flugkörper, der Durchmesser war knapp vier Meter. Zwei luftgekühlte 72-PS-Maschinen trieben mit ungewöhnlich hoher Umdrehungszahl zwei Propeller an, die wie Hubschrauberflügel parallel zur Erdoberfläche rotierten. Im Kerngehäuse des Apparats waren die Motoren und eine zentrale Luftkammer untergebracht. Weitere Luftkammern enthielt die stromlinienförmige Aluminiumkarosserie, die mit rostfreien Stahlrohren auf dem Kerngehäuse befestigt war.
• Professor Moller machte damit im Jahre 1967/68 tatsächlich Schlagzeilen, denn er flog mit seinem "crackpot" über kurze Distanzen. Aber, zu mehr reichte es nicht, es wurde schnell still um seinen crackpot", dessen wesentliche Schwäche es war: er konnte nur einen Hubschraubereffekt erzielen, und das nur über eine zu nutzlos knappe Distanz.
• Die vorliegende Erfindung nutzt bekannte Erfahrungen mit gasgefüllten Flugkörpern als Basis, um mit modernen Antrieben (Mantelschraubentriebwerk) und modernen Bauelementen (Glasfaserkunststoff) schließlich zu dem beispiellosen Stabilisierungseffekt (Flugkörper-Satelliten mit zusätzlich ausgleichendem Wasserballast) zu kommen.
• Der Flugkörper ist ein starrer, funkgesteuert fernlenkbarer und auch von einem Piloten lenkbarer, mit Helium gefüllter Flugkörper.
• Sein Außenring ist aus erprobtem neuartigen Glasfaserkunststoff, seine Innenverstrebungen sind Alu-Träger, seine Hülle besteht aus einer in der Ballonfabrik Augsburg gefertigten Ballonhaut.
• Der Flugkörper hat eine kreisrunde Form, im Schnitt wie eine klipse. Die axiale Höhe des pilotengesteuerten Flugkörpers beträgt rund 4 Meter, der Durchmesser 18 Meter.
• In der vorderen Hälfte der Oberseite befindet sich die Pilotenkabine. Sie ist mit dem Triebwerk und den Treibstofftanks so gelagert, daß sowohl die aerodynamischen wie auch die statischen Voraussetzungen einschließlich der vom deutschen Buftfahrt-Bundesamt geforderten Betriebssicherheit voll erfüllt werden.
• Der Pilotenraum hat eine moderne Instrumentenanordnung und die entsprechende Steuerungsanlage. Beim funkgesteuerten, also ferngesteuerten kleineren Flugkörper (6-m-) sind die Steuerungsorgane raumsparend ebenfalls neben Triebwerk und Treibstofftank angeordnet.
• Der Antrieb (dynamischer Auftrieb, umgekehrt auch der Landevorgang) erfolgt durch ein Mantelschraubentriebwerk. Die Luftschraube rotiert in einem Zylinder, der über eine kardanische Welle mit dem Triebwerk verbunden ist. Die Steuerung des Flugkörpers erfolgt durch entsprechend verlaufende Bufttunnels, die zur Peripherie führen. Dort angebrachte Steuerungsklappen, auf die der Luftstrom aus den Tunnels trifft, machen den Flugkörper über alle drei Achsen steuerbar.
• An den oberen und unteren Öffnungen des Zylinders ist ein Klappenmechanismus. Eine Verstellung der Klappen um 450 bewirkt eine Schubumlenkung. Offene Klappen beim Start (und umgekehrt, bei der Landung) zum genau berechneten dynamischen Auftrieb (bzw.Schub nach unten); geschlossene Klappen zum Geradeaus- bzw. Horizontalflug.
• (Siehe Zeichnung 1 und 2) Der Flugeinsatz erfolgt bei der 6-Meter--Ausführung über doppelte (parallele) Sicherheits-Funksteuerung und einem, ebenfalls über Funkimpuls auslösbaren 'Kappeffekt , mit dem in Notsituationen (Antriebsausfall ) den Sicherheitsbestimmungen des deutschen Suftfahrtbundesamtes entsprochen ist.
• Für die 18-Meter--Ausführung erfolgt mit der ergänzten entsprechenden Bordinstrumentierung der Einsatz mit Pilot.
• Die bei einem kreisrunden, ellipsförmigen Flugkörper (einer "Fliegenden Untertasse" nachgeahmt) mit den Abmessungen 6-Meter- und 18-Meter- primäre und zugleich problematischste Frage der Flugtüchtigkeit, die sich vornehmlich auf eine ständig stabile horizontale Lage bei allen Flugbewegungen (Starten, Landen, Geradeausfliegen, Manöver zur Erzielung von besonderen Werbeeffekten) konzentriert, ist durch theoretische und praktische Berechnungen, Diskussionen, Modellversuche und mit simulierten Extremsituationen erstmals positiv und zugleich maximal gelöst.
• Der notwendige Stabilisierungseffekt für alle Flugbewegungen wird durch die Satelliten des Flugkörpers (Zeichnung 3) maximal für alle denkbaren Situationen erreicht.
• Die drei Satelliten an der Unterseite des Flugkörpers haben lediglich durch ihre Verkleidung (stromlinienförmig, ellipsförmig) den gewollten optischen Effekt (Werbung; Assoziation zu Fliegenden Untertassen mit Satelliten') : sie sind aber vielmehr mit ihrem Wasserballast (regulierbar, verlagerbar, reduzierbar) die entscheidenden stabilisierenden Faktoren beim Geradeausflug, beim Steig- und Sinkt log wie bei allen gewollten (Werbe-) Manövern des Flugkörpers.
• Dies geschieht in der Hauptsache durch die einfache Schwerpunktsituation: der Flugkörper wird dadurch immer - allen Suftströmungen entgegenwirkend - das Bestreben haben, in eine Horizontale zurückzukehren. Dies auch bei kleinsten Abweichungen. Es wird also immer zu einem schwerkraftbedingten Ausgleichen und damit zu einem Xinbalancieren kommen.
• Verstärkt wird dieser wichtige horizontale Schwerpunkteffekt noch durch eine elektronisch-automatisch gesteuerte iCasserpumpe in jedem der drei Satelliten. Diese Wasserpumpe wirkt zusätzlich jedem Hochdrücken des Flugkörpers an einer Stelle infolge Luftströmungen durch sofort ausgelöstes Umpumpen des Xasserballastes entgegen.
• Als weitere Möglichkeit, die Flughorizontale maximal für Extremfälle (plötzliche Windstarken etc.) zu stabilisieren, kommt die Hydraulik hinzu, mit deren Hilfe sich die Satelliten näher oder weiter weg vom Flugkörper (Hebeleffekt) bewegen lassen.
• Diese Hydraulik fährt - vorprogrammiert durch elektronisches Band - bei Neigung des Flugkörpers um mehr als 20° die Satelliten einzeln, zu zweit oder zu dritt aus (in Parallelwirkung mit der elektronisch ausgelösten Umpumpwirkung der 2asserpumpe). Dadurch wirkt ein zusatzlicher Hebeleffekt jedem Ungleichgewicht zusätzlich entgegen. (Zeichnung 3).
• Nur der ferngesteuerte 6-m- - Flugkörper wird ohne diese Hvdraulik gebaut, jedoch mit allen vorbeschriebenen Stabilisierungseinrichtungen der Flughorizontale.
• Schließlich wird das in der Mitte (Pilotenkabine) der Unterseite bruchsicher montierte Bug- bzw. I,anderad seitlich voll beweglich sein, sodaß der Flugkörper nur einen (fahrbaren) Tandemast (der auch auf einem Spezial-LK#-Anhänger der isinfachheit halber montiert sein kann) benötigt und keine Halle. Nach dem Prinzip der Verankerung von Suftschiffen dreht sich dann der Flugkörper bei aufkommendent Wind, äa selbst Sturm völlig komplikationslos um die eigene Achse.
• Die Verwendung des Flugkörpers als Werbeflugkörper mit plakativen Auf schriften, Bild- und/oder Markensymbolen an seiner gesamten Unterseite wird noch dadurch maximal gesteigert, daß er montierte Beuchtlaufschriften in bekannter Ausführung mit sich tragen und (auch abends) zu beispielloser Wirkung - noch erhöht durch die vorgegebene kreisrunde Form des Flugkörpers - durch die kreisrunde Umlaufmöglichkeit (mit An- und Ausschalten im Umlauf und in verschiedenen Farben) bringen kann.

Claims (7)

1. Patentansprüche

   Flugkörper, in seiner kreisrunden, im Schnitt ellipsenförmigen Konstruktion für alle seine Flugmanöver (Geradeausflug, Steigflug, Sinkf lug, Drehen um die eigene Achse) d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß er durch neuartige Satelliten an seiner Unterseite (Zeichnung 1, 2 und 3) alle, insbesondere durch Buftströmungen hervorgerufene Ungleichgewichte ausgleicht.
2. 2) Flugkörper nach Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, daß er durch seine drei Ballast-Satelliten auch bei kleinsten Abweichungen des Flugkörpers aus der Horizontalen es zu einem schnellen Ausbalancieren kommt, weil der horizontale Schwerpunkteffekt, der allein schon durch das Vorhandensein der drei Ballast-Satelliten gegeben ist, noch dadurch verstarkt und spontan wirksam gemacht wird, indem sich automatisch (sobald eine bestimmte -einstellbare- Neigungsmarke erreicht wird) eine elektronisch gesteuerte wasserpumpe in Gang setzt. Diese elektronisch gesteuerte wasserpumpe wirkt z.B. jedem Hochdrücken des Flugkörpers an einer Stelle (Böen) durch sofortiges, weil automatisch ausgelöstes Umpumpen des Rasserballastes mit den vorberechneten und damit vorprogrammierten Ausgleichseffekten entgegen.
3. 3) Flugkörper nach Anspruch 1) mit Ballast-Satelliten dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Möglichkeit, die Flughorizontale für Extremfälle (plötzliche vrindböen) zu stabilisieren, eine Hydraulik eingebaut ist, mit deren Hilfe (bei automatikher Auslösung und Steuerung durch ein elektronisch-programmiertes Band) die Satelliten in Steuerungskompensation bei Neigung des Flugkörpers um mehr als 20 ° "ausgefahreni' werden, d.h., die Satelliten werden zu größerer wirkung (Hebeleffekt) einzeln, aber auch zu zweit und zu dritt gebracht.

   (Zeichnung 3).

   Dieser Hebeleffekt durch das ausfahren der Satelliten steht selbstverständlich in Parallelschaltung und -Steuerung mit der Wirkung des Umpumpens von Wasserballast, so daß das Ausfahren von Satelliten und das fasserballast-Umpumpen stets kontinuierlich wiederum zusammenwirken, um jedes Ungleichgewicht (verursacht durch wechselnde oder auch plötzlich spontane starke Buftströmungen etc.) je nach Erfordernis - auch in Extremsituationen - auszugleichen.
4. 4) Flugkörper nach Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem Mantelschraubentriebwerk ausgestattet ist (Zeichnung 1) zum Erzeugen eines Buftstromes mittels Buftschraube, der über entsprechend angeordnete Bufttunnels (Zeichnung 1 + 2) auf Steuerungsklappen (Zeichnung 1 mit la) an der Peripherie trifft und mittels der dort befindlichen Steuerungsklappen den Flugkörper über alle drei Achsen steuerbar macht.
5. 5) Flugkörper nach Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, daß sich an den oberen und unteren Öffnungen des Zylinders (Mantelschraubentriebwerk; Zeichnung 1) ein Klappenmechanismus befindet mit der Funktion, daß durch Verstellung der Klappen um 450 eine Schubumlenkung bewirkt wird: offene Klappen beim Start (und umgekehrt, bei der Landung) zum genau berechneten dynamischen Auftrieb; geschlossene Klappen zum Geradeausf lug (Zeichnung 1 + 2).
6. 6) Flugkörper nach Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, daß er ein allseits bewegliches Bug- bzw. Landerad (Zeichnung 1) (das außerdem noch stoßgefedert ist) hat, das die Verankerung des Flugkörpers am Boden (Mast, fahrbar montiert) jederzeit möglich (und ein Einhalten überflüssig) macht, da sich der Flugkörper auf seinem allseits beweglichen Landerad um seine Verankerung (fahrbarer Landemast) mit dem Wind drehen kann.
7. 7) Flugkörper nach Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, daß er als Werbeflugkörper eingesetzt werden und Leuchtlaufschriften in bekannter Ausführung (mit optischen Lichteffekten auch an den Satelliten ) (Zeichnung 2 + 3) mit sich tragen und durch seine kreisrunde Unterseite zur effektvollen Umlaufwirkung bringen kann.

   L e e r s e i t e